دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 5 4 2019 03 11 An investigation on the static buckling behavior of laminated cylindrical composite shells with embedded SMA wires by experiment مطالعه کمانش استاتیکی پوسته استوانه‌ای کامپوزیتی تقویت‌شده با آلیاژ حافظه‌دار به روش تجربی 551 564 32717 FA سیدمحمدرضا خلیلی استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران -ایران استاد مدعو، دانشکده مکانیک کاربردی، انستیتو تکنولوژی هند، دهلی نو طیبه اکبری دانشجوی دکترا، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران Journal Article 2017 04 27 In the present work static buckling behavior of laminated cylindrical composite shells were investigated experimentally. The laminated composite shells were fabricated from carbon-epoxy composite by filament winding process. The stacking sequences were +55˚/-55˚/SMA/+55˚/-55˚ and +75˚/-75˚/SMA/+75˚/-75˚. The superelastic SMA wires placed between plies 2 and 3 of the four layers laminate. Shape memory alloy wires were used in the middle of the composite in two cases, without pre-strain and with 5% pre-strain. All of buckling test were performed using 2.5 ton universal test machine with crosshead speed of about 0.1 mm/min. The buckling tests were arranged with two kinds of boundary conditions, simply supported- simply supported and clamped- clamped boundary conditions. Several tests were done to achieve the mechanical properties of composite shells, like standard tensile test of the resin samples, mechanical tensile test of the nol ring, tensile test of the unidirectional composite samples and the tensile test of the superelastic shape memory alloy wire. The experimental buckling analyses of the cylindrical composite shells with embedded superelastic SMA wires show that the critical buckling load increased by using the SMA wires. Also, in the laminated composite with stacking sequences +75˚/-75˚/SMA/+75˚/-75˚, the buckling load of shells was increased. In addition the buckling capability of composite shells in the simply supported- simply supported boundary condition is greater than the clamped- clamped boundary condition. در این پژوهش به مطالعه کمانش استاتیکی پوسته استوانه‌ای کامپوزیتی تقویت‌شده با آلیاژ حافظه‌دار به صورت تجربی پرداخته شده است. سازه کامپوزیتی مورد نظر از جنس کربن اپوکسی می‌باشد که بصورت چهار لایه به روش رشته‌پیچی با دو لایه‌چینی مختلف +55˚/-55˚/SMA/+55˚/-55˚ و +75˚/-75˚/SMA/+75˚/-75˚ ساخته شده است، سیم‌های حافظه‌دار از نوع سوپرالاستیک انتخاب شده‌‌اند که در لایه میانی در دو حالت، با پیش‌کرنش 5% و بدون پیش‌کرنش چیده شده‌اند. کلیه آزمون‌های کمانش استاتیکی بر روی پوسته استوانه‌ای کامپوزیتی توسط دستگاه یونیورسال 2.5 تنی، تحت فشار محوری با نرخ بارگذاری 0.1mm/min انجام شده است. در آزمون کمانش نمونه‌های کامپوزیتی تقویت‌شده با سیم‌های سوپرالاستیک و نمونه‌های بدون سیم، دو نوع شرایط مرزی بررسی شده‌است؛ یکی تکیه‌گاه دو سر گیردار و دیگری تکیه‌گاه دو سر مفصل. همچنین جهت استخراج خواص مکانیکی پوسته کامپوزیتی آزمون‌های استاندارد متعددی شامل آزمون کشش رزین، آزمون کشش مکانیکی حلقه نول، آزمون کشش نمونه‌های استاندارد کامپوزیتی تک جهته و آزمون کشش سیم حافظه‌دار سوپرالاستیک انجام شده است. نتایج آزمون‌های کمانش نشان می‌دهند وجود سیم حافظه‌دار سوپرالاستیک باعث افزایش ظرفیت تحمل بار بحرانی کمانش در پوسته کامپوزیتی می‌گردد. از سویی دیگر در لایه‌چینی با زاویه 75 درجه نسبت به 55 درجه، سازه کامپوزیتی بار کمانشی بیشتری تحمل می‌کند. همچنین در شرایط مرزی دو سر مفصل بار بحرانی کمانش بزرگتر از حالتی است که شرایط مرزی پوسته بصورت دو سر گیردار باشد. https://jstc.iust.ac.ir/article_32717_7b5ad0c52e58076e34f393efe9019ed2.pdf